不畏險峻，只登高峰：

專業摩托車手，綽號“子彈”的羅布·巴伯（上左和下右）正在高難度的派克峰賽道上馳騁。

2016年Buckeye Current摩托車隊的隊長是亞倫·邦內爾-坎加斯（左下圖，穿淡灰色T恤、佩戴太陽鏡者），其 RW-3摩托車（左上）配置了7.7千瓦時的電池組（包含938塊電池）。

明年開始，該車隊的隊長將由保利納·布羅德斯基（左下中間位置）擔任，幾年前她加入車隊時，還只是一名高中生。

電動競賽摩托車的逆變電源在資格賽開始前一小時出現故障，這可絕非好事。

這是6月一個周五的早上，對哥倫布市的俄亥俄州立大學工程系的20名學生來講，這是最糟糕的日子。經過數月勞累煎熬的工作，這些工程系學生成功打造出了他們的全電動摩托車——Buckeye Current RW-3。傾注的一切心血只為一場比賽：派克峰國際爬山賽。參賽選手將競相攀登科羅拉多州的標志性山峰——派克峰。不遠處的派克峰高高矗立，這些參賽學生已站在山腳下，蓄勢待發。

在過去一周中，他們一次次地走霉運，比方說燒焦了一個噪音發生器（用于提醒車前行人）、座椅松動、冷卻系統故障，并且試跑次數也屈指可數。現在逆變電源又無法正常工作了。

但是，車隊成員并沒表現出驚慌。車隊隊長亞倫?邦內爾-坎加斯（AaronBonnell-Kangas）語氣篤定地表示：“這倒也很有意思。”不過他的語氣相對于平時略顯沉重。

說完，他拿出智能手機，開始撥號。他想要聯系一下Tritium（該款逆變電源的制造商，逆變電源能夠將電池的直流電轉換為摩托車所需的交流電），看是否有人——任何人都行——能夠給他提供一些幫助。但可惜的是，Tritium總部位于澳大利亞布里斯班，當地時間正是周六的凌晨時分。

于是車隊所有成員立即行動起來。他們把座椅拆下來，取出內部電子設備，然后使用電路測試儀進行全面測試。但逆變電源的故障原因仍未找出。這可不是老牌杜卡迪摩托車慣常出現的機械小毛病，這是隱藏在幾十個芯片和數千行代碼之中的故障問題。

保利納?布羅德斯基（Polina Brodsky）是機械工程專業學生，她表示：“它有反應，但無法向發動機發送信號，計算機確實啟動了，但似乎沒有任何作用。”

距離資格賽僅剩幾分鐘了，車隊專業車手，綽號 “子彈”的羅布?巴伯（Rob Barber）臨時提出了一個替代方案。他準備使用一名團隊成員的川崎摩托（使用汽油動力）參加比賽。“希望他們（比賽官方）會同意我們用這輛摩托車參加比賽，但這確實不是車隊的比賽用車。”他焦急地說道。

官方也確實允許了他們用這輛摩托車參加比賽。所以，整支車隊的任務就是抓緊修理RW-3上的逆流電源。他們要在本地車道上進行測試，將電動賽車的每一塊938 A123鋰離子電池充滿電，并將修理后的賽車運至賽事基地并參加比賽。而他們僅有40個小時的時間來完成這些工作。

盡管BuckeyeCurrent只是一件學生作品，但是大家仍認為它是一個強有力的競爭者。學生團隊對它進行了大規模的優化，實現了近乎瘋狂的動力水平。所有這一切，就為了能在10分鐘內完成賽事。比賽過程中，摩托需要經過156個急轉彎，稍有不慎就會掉入萬丈深淵。動力，而非動力存儲，決定著一切。如果摩托車電池在山頂出現故障，那么這些學生只能把它推到山腳下了。

急加速性能并非只是裝飾功能，其更是電動車輛吸引力的核心所在——這也正是打破人們傳統觀念（一提到電動車輛，首先想到的是高爾夫球車）的關鍵特性。特斯拉Model S P90D的雙機驅動飛速模式，僅需3秒，便可將車輛從靜止加速到令人驚訝的速度。同時，與Buckeye Current一樣，特斯拉在實現上述性能時，也未使用變速箱。

電子工程專業研究生邦內爾-坎加斯表示：“RW-3是我們對完美摩托車的理解——強大、敏捷。我們希望領先那些燃油摩托車，率先通過終點。我們要成為最優秀的。”

本次賽事對于使用電動力系統的摩托車極為有利。首先，電動機提供瞬時扭矩，在賽程中的許多急轉彎中都派得上用場，把每一處急轉彎變成一個小型加速賽。其次，電動車在迂回爬坡過程中——20公里的賽道，海拔上升1400米——不受空氣變稀薄的影響。

為什么不使用壓縮機負載，即“增壓器”，對燃燒室加壓呢？布羅德斯基解釋稱：“山腳和山頂的空氣情況極為不同，很難對機械增壓器進行調整。”

今年的迭代設計——RW-3——使用了與去年本田跑車型號相同的車架，但去除了變速箱、發動機和油箱等部件。代替上述部件的是大量綠色無污染、尺寸僅拇指大小的電池。該類電池存放于車座之下并延伸到車身底部；重量達80公斤，可提供7.7千瓦時的電能——是日產聆風電能的1/4，特斯拉Modle S的1/10。該類電池通過Tritium逆流電源向Enstroj Emrax發動機（一款40公斤重、功率達100千瓦的強勁發動機）提供電能。

邦內爾-坎加斯表示：“我們為發動機和逆變電源設置了兩條冷卻回路，每一條均配有專用泵和散熱器，可在不同溫度下優化設備狀況。燃油摩托冷卻效果更好，因為它在過熱時可以很容易地排出熱量（通常是通過包裹氣缸內腔的金屬翼片實現）。所以我們需要使用水冷卻系統。”

事實上，幾天前摩托車便出現了過熱的問題。在完成一場計時賽之后，巴伯告訴團隊他發現發動機存在過熱問題。但是，由于傳感器（一個熱敏電阻）早已損壞，無法使用，因而團隊成員無法得到相應的溫度數據。“我們把過熱問題排在了末尾，其他待解決的問題更重要一些。”邦內爾-坎加斯略顯憂傷地表示道。

而且，肆意安裝傳感器可能會增加設備負擔，并增加出現錯誤的概率。輪胎中設有測壓表，冷卻液管中設有流量計，而電壓計更是覆蓋整個車身。上述設備會在每次測試間隔時向統一的中央處理器發送數據。通過這種方式，車隊可迅速解決小故障和小毛病，這種方法在比賽中很有用。

肖恩?哈林頓（Sean Harrington）是電子工程專業學生，也是團隊中的領軍人物，他表示：“我們投入了大量的時間去設計上述電子系統，以便對相關數據進行分析。我們在設計中總想著如何修復漏洞。”

但是，他錯了。在設計方法論中，與理論相比，測試和錯誤也很重要——而這一情況，你在標準的工程學課程中是很難學習和發現的。

快速前進：BuckeyeCurrent RW-3摩托車借助Enstroj Emrax發動機（功率達到100千瓦）獲取強勁動力支持。該款發動機由938 A123鋰離子電池供電，每一塊電池的尺寸與一號電池相同。上述電池總重量約為80公斤，并可存儲7.7千瓦時的電能——為日產聆風電能的1/4。

完成這項課外活動需要花費多少精力呢？在某些情況下，花費的時間要多于校內正式課時。

艾倫?薩金特（Aaronn Sergent）是一位機械工程專業學生，我們在山姆大叔薄餅店（團隊早晨剛剛在這里吃了些雞蛋和薄餅）外談話時，他略顯愧疚地向我表示，每周他花在摩托車項目上的時間約為20～30個小時。現在是早上8點，但整個團隊在凌晨3點便開始了這一天的工作，比夏季游客的出發時間還早。現在，肚子填飽了，這些學生將回到他們在科羅拉多州泉市租住的房子中，準備開始又一天的工作了。

邦內爾-坎加斯的睡眠時間很少：在我入睡之后，他還會通過短信把第二天的計劃安排發送給我，然后在第二天我醒來之前（凌晨兩點）再次向我發送短信。若干小時之后，我又起身返回我下榻的酒店，當時剛過中午不久，我在回去的路上碰到團隊的4名學生，他們正在前院打球，釋放壓力。

休息？誰要休息？

逆變電源問題急需簡單有效的解決方案。團隊無法在當地購買新的逆變電源，也沒有足夠的時間從澳大利亞生產商那里購買，即便是空運，時間也已經來不及。電子小組的學生圍坐在出租屋的餐桌旁，將逆變電源徹底解體，進行修理。

邦內爾-坎加斯表示：“發動機具有同步性，因此逆變電源必須與發動機步調一致。”

同步發動機的轉子隨著旋轉磁場轉動。而該磁場正是由逆變電源產生并呈周期性變化的。發動機轉得越快，需要逆變電源提供的旋轉磁場的周期數越高。逆變電源每秒最多可提供500個周期，但足以將發動機轉速提高至3000轉/分鐘。這已達到紅色警戒線。

邦內爾-坎加斯表示：“所以，我們設計了一套將發動機轉速保持在該臨界速度之下的控制系統。”

這也正是為什么逆變電源的癱瘓事關重大。就目前情況而言，團隊學生甚至無法使發動機轉動。如果他們解決不了這個問題，這一年的辛苦付出和遠大夢想便付諸東流了。

我剛動身回酒店，逆變電源的問題就被發現了：電源板中有兩根保險絲已被燒焦。是早先試車時發生短路所致。

邦內爾-坎加斯告訴我：“我們把電極接反了，導致保險絲熔斷，無法供電。問題已經解決了。”他們也確實成功了。

正是上述經歷和體驗，讓他們珍惜那些為解決復雜事物（包括摩托車、汽車或噴氣飛機）所付出的辛苦努力。解決完一個問題，再準備去解決下一個未知的問題。

盡管體驗了太多的挫折、壓力和妥協，但是這些學生利用自己的閑暇時間努力著。當我問馬克?阿爾伯格（Marc Ahlborg，主修航空航天工程專業）為什么選擇參加該團隊而不是其他航空團隊時（肯定有無人機俱樂部這樣的團隊吧），他告訴我，如同團隊里的絕大多數成員一樣，他自己平時也騎摩托車。他補充說，盡管團隊的資源有限，但就俄亥俄州而言，這里的資源已經是最高水平了。絕大多數資源都是贊助商提供的實物贊助。

拿康明斯發動機技術有限公司提供的100千瓦交流發電機來說，當時團隊表示只需小功率的發電機即可，但很明顯康明斯十分慷慨，給予團隊充分的支持。

但平時的飯費可是由學生自掏腰包，房租（學生們平均分擔）以及日常交通費用亦是如此。即便是將自己的摩托車運往西部，也是他們自行承擔相應費用：俄亥俄州有規定，不得將校車用于私人目的。所以，盡管載運Buckeye Current及其配件的拖車價值不菲，但他們隨身攜帶的行李通常只是一個背包。

即便是小額現金，也讓團隊捉襟見肘。在機械工程師布羅迪?林格勒（Brody Ringler）提出團隊應該購買10美元的紅外線熱感槍，以便提高對輪胎和其他組件的檢查效率時，邦內爾-坎加斯仔細思考了足足3秒鐘，然后才說：“好的，買吧。”

周五下午，當其他學生找出逆變電源所存在的問題并更換熔斷的保險絲時，我問邦內爾-坎加斯，如果那天早上打往澳大利亞公司的電話打通了，他會怎么辦。我問他是否會透支自己的信用卡，購買價值6000澳元（合4592美元）的全新TritiumWaveSculptor200逆流電源，并搭上從澳大利亞到科羅拉多州泉市、橫跨1.4萬公里、不知道要花多少錢的航空運費？

他的回答是：“我肯定會買。”

 
      登云之路：該賽事賽道迂回曲折，且有多個急轉彎區域（標紫區域）十分危險，且直到2012年，賽道才全部完成路面整平工作。盡管如此，自1916年賽事開始以來，只出現過5例死亡事故。去年，電動車輛第一次奪取本賽事的桂冠，第二名也是電動車輛。

比賽于凌晨一點半正式開始，這真令人痛苦。毫無疑問，我們在黑暗中摸索前行，而派克峰則像身形龐大的黑色巨人，在遠處等待著我們的挑戰。

在聚集地，我們與其他各類別的賽車、老爺車、改裝車、沙灘車、卡車（甚至還有一臺二輪半拖車），當然還有各種重量、動力源以及多種設計的摩托車擠成一團。這簡直就是機動車“怪物”的戶外展覽館，就像是在野外的賽道上上演了一集《杰·雷諾的私家車庫》。還有還幾臺底盤很低、外形酷似昆蟲且配有跨斗的摩托車，而跨斗中的乘客（被稱為“猴子”）在急轉彎時要跪在車斗內扮演平衡物的角色，從而保持車身的平衡。（這就是命運。）

團隊在準備區搭起了帳篷，啟動發電機，點亮熒光燈，把摩托車放到樁子之上，然后打開藍色的Chicken Hawk電子輪胎加熱器。因為輪胎是比賽用的光胎，缺乏足夠的花紋提供摩擦力，且僅在胎溫較高時才可產生足夠的摩擦力。在這種寒冷天氣和冰冷路面環境下，車胎溫度會迅速下降；而且整個派克峰的四周全被白雪覆蓋。

在加熱輪胎的同時，團隊開始對摩托車的主要系統進行檢查，并逐一為如金字塔般的電池進行充電。你必須這樣操作，先將某塊電池充電至一定電量，再對下一塊電池充電，然后重復一遍此過程。只有這樣，才可確定不會把某個電池充爆。

但是，好吧，事實也并非完全如此：你可以設計一個自動充電系統，Victory Motorcycles車隊就是采用這種辦法。他們就在不遠處通往Burritoshack的小路上。他們是一個實體公司，總部位于愛荷華州，他們的唯一業務就是制造摩托車。

手動充電或許有些尷尬，但在比賽日，你也別無他法。比賽的最后幾個小時，如同爬行一般，就像老式電影中被告人和辯護律師焦急等待陪審團裁定一樣。但對于巴伯來說，時間眨眼即過，他全身心地盯在光滑的路面上。

在一番偵測活動之后，他回來說道：“上面濕了，真的很濕。”

再過一個小時太陽就會出來，所有水分便會消失。但比賽馬上開始，而且電動摩托車是第一組攀登派克峰的參賽車輛類別。巴伯認為，堅守比賽的時間安排有點荒唐；那些出名的防水燃油摩托應該先上，巴伯抱怨稱。當然，應該有人先上去，把那些潮濕的水汽清理掉。但時間已經來不及了。

在一番忙亂和等待之后，巴伯準備出發了。他啟動摩托車的噪音器，發出巨大響聲，來到出發點前，一溜煙地離開了出發區域。但很快進入無線電靜默區，準備區的隊員無法與車上的無線收發機取得聯系。隊員只能斷斷續續地跟蹤巴伯的賽程。

一段時間之后，布羅德斯基接到電話，她把電話緊緊按在耳邊，說道：“我們的時間是11分16秒。”言簡意賅。

這次沒有打破10分鐘的紀錄，也沒有任何勝利的歡呼。林格勒情緒已經崩潰，布羅德斯基一言不發，而邦內爾-坎加斯則默默地掩飾著自己的失望。這是邦內爾-坎加斯最后一次以團隊隊長身份參加這次比賽；現在他已經在德國汽車供應商Robert Bosch底特律分公司開始了職業生涯，擔任研究人員。

幾小時后，在所有選手均完成比賽之后，巴伯終于可以推著摩托車下山了。他的情緒很高，或者也是因慶幸自己還能活著走下來而倍感激動。

巴伯說道：“你們太棒了！時間和去年一樣棒，而且這次地面還是濕的。摩托車也非常棒！”

他是專業選手，一般而言，也就是獲勝的選手。

后來回到租住的房子里，巴伯靠在沙發背上說：“Victory的摩托車性能特別強大。”他指的是由Dan Canet參賽使用的、電動版本的Victory摩托車。該摩托車的成績是1017.8，比Buckeye Current快了大約1分鐘的時間。

巴伯還說道：“我不知道他們是怎么做到的，Victory對自己的設計閉口不談。”除參加比賽之外，巴伯其實是位于英國曼徹斯特的思科系統公司的IT職員。

以弱勝強的結果并未出現，至少今年沒有。但或許在來年，團隊成員可能會打造一個自動充電系統。或許他們還會對電源管理系統，包括逆變電源，進行重新改造。或許他們會參考全球重要汽車制造商的經驗，并減輕車身重量，這些都是未知。

“我不知道我們要采取什么措施。我們會在今天看完所有的數據記錄之后，共同做出決定。”布羅德斯基頗官方地說道。

布羅德斯基與其他同學一同參與了本款摩托車的發明過程。那還是6年前，她還只是個高三學生。她想方設法成功加入到當時這個完全沒有基礎的項目之中。而現在，她已經畢業，并且會在明年以研究生的身份繼續這項任務。

布羅德斯基說道：“明年我就是隊長了，我可是被團隊其他成員推選出來的哦。”■

作者: PhilipE. Ross